電氣工程及其自動化在電氣工程中的應用

張傳興 何沁 王彪

摘 要：社會的進步、科技的發(fā)展促進了電氣工程的發(fā)展，電氣工程已經融入到人們生活的各個領域，如何提高電氣工程自動化在電氣工程的應用是人們當前關注的焦點問題。本文闡述了電氣工程及其自動化的設計理念，分析了電氣自動化技術在電氣工程的具體應用，并對未來電氣自動化在電氣工程中的發(fā)展趨勢作出了展望。

關鍵詞：電氣工程；自動化；設計理念；應用分析

1 電氣自動化控制系統(tǒng)在電氣工程中的設計理念

1.1 利用集中式監(jiān)控式設計理念在電氣工程中的應用

集中式是將系統(tǒng)中的各項功能控制在一個處理器上統(tǒng)一處理、運行，這種處理方式在系統(tǒng)設計上較為簡單，而且對控制站的要求不高，維護起來方便容易，節(jié)省了成本。單一的分散監(jiān)控管理方式不易于監(jiān)控，監(jiān)控起來較為復雜，電纜鋪設的數(shù)量也是大大增加，長距離的電纜鋪設不僅增加了投入成本而且在連接安裝復雜程度增加了更大的風險性，電纜數(shù)量的增多意味著處理器接口的增多，降低處理器的運行效率，增加出錯幾率。集中式監(jiān)控設計理念降低了投資成本，避免大量的電纜產生的二次連接問題，防止傳動過程中接線的復雜而帶來的線路紊亂或傳輸失誤，集中式監(jiān)控帶來的統(tǒng)一管理提高了電氣工程項目的效率，設計理念符合新時代發(fā)展背景的需求。因此，集中式監(jiān)控設計理念在電氣工程的應用相對比較廣泛。

1.2 利用遠程監(jiān)控式設計理念在電氣工程中的應用

遠程監(jiān)控是指利用遠程控制系統(tǒng)對電氣工程實施的各個項目進行監(jiān)控，保證項目的順利運行。遠程式監(jiān)控可以減少電纜的鋪設數(shù)量，節(jié)約安裝上的材料，避免單一分散的電纜鋪設和設備安裝造成的復雜性問題，大大地降低了投入成本，具有很高地靈活性。雖然說遠程式監(jiān)控設計具有很多的優(yōu)點，但同時在電氣工程應用上也存在一定的局限性。電氣工程中的通訊量龐大，現(xiàn)場總線承載著太多的工作任務導致其靈敏度較低，這就限制了遠程監(jiān)控設計在電氣化系統(tǒng)的整個構建當中的實現(xiàn)，如果用于全局監(jiān)控難免會出現(xiàn)監(jiān)控不到的地方或者總線承載負荷過重導致的監(jiān)控畫面丟失和滯后性問題。因此，遠程監(jiān)控式設計理念只適合于局部的系統(tǒng)監(jiān)控。

1.3 利用現(xiàn)場總線監(jiān)控式設計理念在電氣工程的應用

電子信息技術的發(fā)展改變了人類的生產、生活模式，提高了工作效率，同時也推動了電氣工程的發(fā)展。現(xiàn)場總線技術是電子信息技術在電氣工程及其自動化領域使用最為廣泛的技術，積累了大量的現(xiàn)場實踐經驗，提高了電氣工程的效率。現(xiàn)場總線技術具有很強的針對性，對于不同間隔采取不同的監(jiān)控方式，減少了電纜的鋪設和隔離設備、端子柜的現(xiàn)場安裝，節(jié)約了投入成本和維護成本。現(xiàn)場總線技術使各個裝置功能獨立，通過網絡連接到總處理器，通過遠程監(jiān)控的方式對設備進行實時監(jiān)控，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運行效率，避免了某個功能損壞造成整個系統(tǒng)癱瘓的問題。因此，現(xiàn)場總線技術是電氣工程自動化引用最多的信息化技術，也是電氣自動化未來的發(fā)展趨勢。

2 電氣自動化技術在電氣工程中的應用分析

2.1 電氣工程中電網調度的自動化

電網調度是關系到民生的重要問題，在當今社會中隨著科技的發(fā)展電氣工程自動化技術在電網調度中的應用十分廣泛。電網調度系統(tǒng)是通過互聯(lián)網將處理器、工作站、顯示器聯(lián)系在一起的綜合系統(tǒng)，電氣工程自動化可以將發(fā)電廠、電網調度系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、變壓系統(tǒng)等有效的聯(lián)系起來，實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，將采集到的數(shù)據(jù)及時地反饋到處理器，對電網進行實施地維護調度，協(xié)調電網各個部門的調度關系，從而實現(xiàn)電網調度的自動化控制，保障電網調度系統(tǒng)的安全運行。

2.2 電氣工程中發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)

發(fā)電廠對于整個社會的重要性是不言而喻的，人類離開了電力整個社會都會癱瘓。發(fā)電廠是電力調度系統(tǒng)的重要組成部分，因此保障其安全穩(wěn)定運行是電力調度系統(tǒng)的重要任務。電氣工程中通常對發(fā)電廠采用分散測控技術，利用分層分布的機構保障發(fā)電廠的正常運轉。在發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)中，控制單元通過總線技術實現(xiàn)通訊功能，實時接收來自熱敏電阻、開關的信號反饋，通過互聯(lián)網進行運算處理，從而發(fā)布執(zhí)行各項命令，實現(xiàn)電氣工程的自動化控制，提高發(fā)電廠的穩(wěn)定性和運行效率，降低出現(xiàn)故障的風險性，提高了處理故障的效率。

2.3 電氣工程中變電站的自動化

現(xiàn)階段變電站也普遍使用電氣工程來提高其自動化，加強變電站的監(jiān)控功能，提升變電站的運行效率。自動化技術取代了傳統(tǒng)的人工操作、監(jiān)控、通訊的落后性，減少了人工操作失誤帶來的損失，實現(xiàn)了信息化的全面監(jiān)控，對設備的運行狀況進行了有效地控制和維護。自動化技術將信息處理和電氣工程完美地結合在一起，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴⒓皶r性，對變電站數(shù)據(jù)進行了更細致地的統(tǒng)計和分析，用數(shù)字信號取代了傳統(tǒng)的模擬信號，實現(xiàn)了變電站的現(xiàn)代化改革。因此，自動化技術實現(xiàn)了變電站的現(xiàn)代化生產，是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要技術。

3 電氣自動化在電氣工程中的發(fā)展趨勢

電氣自動化在電氣工程中的未來發(fā)展趨勢是信息化處理、分布式監(jiān)控、開放式管理，信息化就是通過電子信息技術對整個系統(tǒng)進行有效地評估，及時采集數(shù)據(jù)分析進行記錄，實現(xiàn)控制的自動化；分布式是確保每個工程能夠獨立運行，某個系統(tǒng)癱瘓不會影響整個系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)系統(tǒng)運行的獨立行；開放式是通過互聯(lián)網和外界進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)系統(tǒng)的外部連接。這三方面技術保障了電氣自動化工程運行的安全性、高效性，是未來電氣工程及其自動化的發(fā)展模式，建立完善地電氣自動化控制系統(tǒng)從而實現(xiàn)電氣工程地智能化控制。

4 結語

綜上所述，電氣自動化在電氣工程中的應用是現(xiàn)代化控制發(fā)展的必然趨勢，是工業(yè)發(fā)展的技術基礎，因此，我們必須加大力度推動電氣自動化的信息化發(fā)展，加快電氣工程網絡建設，完善電氣自動控制系統(tǒng)的智能化，提高電氣自動化帶來的經濟效益，從而推動整個社會的經濟發(fā)展。

參考文獻：

[1]劉暢.淺析電氣工程及其自動化在電氣工程中的應用[J].信息記錄材料，2017.

[2]楊粵東.論如何提高電氣工程及其自動化[J].化學工程與裝備，2016.

[3]劉心馳.淺談電氣工程及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].玻璃，2017.

作者簡介：張傳興（1993），男，貴州畢節(jié)普宜鎮(zhèn)人，研究方向：電氣工程及其自動化。